عنوان پایان‌نامه
پاکسازی خاک های آلوده به آلاینده های کرسول با استفاده از روش خاکشویی خارج از محل در صنایع پتروشیمی
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -موادزائد جامد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68492;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1301;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68492;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1301
- تاریخ دفاع
- ۲۹ بهمن ۱۳۹۳
- دانشجو
- پیمان یعقوب زاده
- استاد راهنما
- سعید گیتی پور
- چکیده
- دردنیا و هم چنین کشور ایران، رشد چشمگیر صنعت پتروشیمی موجبات افزایش حجم مواد اولیه و مواد جانبی تولیدی و نهایتاً افزایش تهدید منابع زیست محیطی آب، خاک و هوا را در برابر آلاینده‌های گوناگون فراهم نموده است. در این تحقیق پاکسازی خاک‌های آلوده به پارا-کرسول با استفاده از روش خاکشویی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا به بررسی تاثیر پارامتر زنجیره آب گریز در سورفکتانت غیریونی، ترکیب سورفکتانت های آنیونی و غیر یونی، غلظت شوینده، دما و مدت زمان شست وشو پرداخته شد. خاک مورد مطالعه در رساله حاضر از سایت آلوده‌ی شرکت پایانه ها و مخازن بندر پتروشیمی ماهشهر برداشت گردید. . در ابتدا پس از نمونه‌برداری غلظت اولیه آلاینده سنجیده شد و سپس اقدام به فرآیند خاکشویی گردید. جهت شست وشو خاک از سورفکتانت آنیونی SDS و یک سری همولوگ (سر آبدوست مشابه) سورفکتانت غیریونی Tween20(Tw20) ، Tween60(Tw60) وTween80(Tw80) و هم چنین آب بهره جسته شد. آزمایشات با توجه به پارامتر مورد بررسی، با دو غلظت متفاوت 10mM و 20mM ، سه مدت زمان شست وشوی30، 60 و 90 دقیقه و درجه حرارت‌های 20، 40 و 80 درجه‌سانتی‌گراد انجام گردیدند و به این صورت که به جز پارامتر مورد نظر، مقادیر کم تر برای سایر موارد در نظرگرفته شد. پس از مقایسه سورفکتانت های غیریونی و بررسی اثر پارامتر زنجیره آب گریز، Tw80 با توجه به دارا بودن زنجیره آب گریز بلندتر و مقاوم¬تر عملکرد بهتری از خود نشان داد و در مراحل بعد، جهت بررسی سایر پارامترها مورد استفاده قرار گرفت. در بررسی اثر ترکیب سورفکانت های آنیونی و غیریونی، دو سورفکتانت SDS و Tw80، با نسبت های مولی S:T 0:10، 1:9، 2:8، 3:7، 5:5، 6:4، 65:35، 7:3، 8:2، 9:1و 10:0 و در دو غلظت ثابت گفته شده در بالا با یکدیگر ترکیب شدند. نتایج نشان داد استفاده از سورفکتانت‌های Tw20، Tw60، Tw80 و SDS بازدهی حذف پارا- کرسول را نسبت به آب حداقل به ترتیب به میزان 29%، 37%، 42% و 46% افزایش دادند که این گواه کارایی مثبت سورفکتانت‌ها و علی الخصوص سورفکتانت غیریونی SDS در حذف این آلاینده تلقی می‌گردد. ترکیب سورفکتانت ها نیز همراه با اثرات هم افزایی قابل توجهی بوده و موجب کاهش مقدار سورفکتانت مصرفی و موجب بهبود بازدهی حذف شده است که بیش ترین مقدار این افزایش نسبت به سورفکتانت تکی 38% می یاشد . نسبت مولی SDS:Tw80=65:35 به عنوان نسبت ترکیبی بهینه انتخاب شد. کم ترین مقدار سورفکتانت مصرفی کل جهت رعایت استاندارد سطوح پالایشی خاک در غلظت 10mM و نسبت SDS:TW80=65:35 به کاربرده شد. به طور کلی با افزایش غلظت محلول شست وشو، مدت زمان شست وشو ودرجه حرارت، بازدهی حذف نیز افزایش پیدا کرد که بیش ترین بازدهی حذف در اثر تغییر این پارامترها در نسبت ترکیبی بهینه و به ترتیب 91%، 94% و 97% مشاهده شد. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده می توان نتیجه گرفت که بیشترین تاثیر را در افزایش بازدهی پاکسازی خاک آلوده به پارا-کرسول به ترتیب ترکیب سورفکتانت های آنیونی و غیریونی، دما و سپس مدت زمان شست وشو و غلظت داشته است.
- Abstract
- In recent years, contamination generated by petroleum compounds has raised concern all over the world. High production and distribution of cresols in the environment indicate their potential for a widespread exposure to humans. The presence of these compounds in soil could cause a significant threat to environment, as they are toxic and refractory in nature. Cresols are persistent chemicals, which are classified by U.S.EPA as Group C, possible human carcinogens. Soil washing is one of the soil remediation technologies, which could by applied for treatment of hydrocarbon contaminated soil. In this study cresol contaminated soil remediation using soil washing method was investigated. In order to assess washing time, temperature, surfactant concentrations and type, mixing ratio of anionic and nonionic surfactant, and hydrophobic chain of nonionic surfactants in soil washing, contaminated soil from terminal and tanks petrochemical Co. were collected. Initial cresol concentrations in contaminated soil were evaluated utilizing an HPLC apparatus. SDS, a homologous series of nonionic surfactant (i.e. Tween 20, Tween 60, and Tween 80), and water were used as washing solutions. According to the study parameters, soil washing experiments were conducted under washing solution with concentration of 10 and 20 mM, washing time of 30, 60, and 90 minutes, and temperature of 20, 40, and 80 ?c. Tween 80 was selected after analyzing of hydrophobic chain of nonionic surfactant homologous series to be mixed as surfactant solution with SDS. To assess the ratio of surfactant mixture in cresol removals from soil, SDS and tween 80 were mixed with 0:10, 1:9, 2:8, 3:7, 5:5, 6:4, 65:35, 7:3, 8:2, 9:1, and 10:0 molar ratio. Results indicate that Tween 20, tween 60, Tween 80, and SDS increased removal efficiencies of cresol more than 29%, 37%, 42%, and 46%, respectively in comparison with water. The removal efficiencies follow a decreasing pattern for SDS>Tween 80>Tween 60> Tween 20. Moreover, mixing of surfactant increased 38% of cresol removal efficiencies and were more economical in comparison with SDS or Tween 80 alone. SDS:Tween80=65:35 were determined to be optimum molar ratio for cresol contaminated soil treatment. Furthermore, results indicate that as surfactant concentration, temperature, and washing time increased, removal efficiencies increased. Highest removal efficiencies were achieved greater than 91%, 94%, and 97% using the optimum molar ratio of SDS and Tween80 in tempeture of 80 ?C, washing time of 90 minutes, and washing solution concentration of 20 mM, respectively. It could be concluded that effectiveness of studied parameters follow a decreasing pattern for anionic and nonionic surfactant mixing ratio>Temperature> surfactant concentration> washing time.
